3.1.2 数据通信的基本概念
（1）模拟信号：是一种振幅连续变化的电压或电流信号，自然界中的语音和视频信号都是模拟信号。
（2）数字信号：由模拟信号转换来的一种不连续变化的脉冲波形信号，一般用“0”表示无脉冲，“1”表示有脉冲。
（3）数据（Data）：数据就是携带文档、图像、声音等信息在传输介质中传输的信息实体，有模拟数据和数字数据两类。
为让数据信号能适合不同类型的传输网络和便于信道复用，需要把模拟数据和数字数据进行相互转换和处理。一般来说，模拟数据或数字数据都可以相互转换为模拟信号或数字信号。图3-2为四种数据转换方式。
图3-2 常见的模拟数据、模拟信号、数字数据和数字信号的转换方式
1）模拟数据→模拟信号：早期的电话传输系统。
2）模拟数据→数字信号：适用于数字传输网络和数字交换设备。
3）数字数据→模拟信号：适用于远距离数据信号传输。
4）数字数据→数字信号：用于更多信道复用的传输系统和提高数字数据的传输速率。
数字数据：由数据“位”（bit）、字节B（Byte）、字长（Word）组成：
数据“位”（bit）:是计算机存储数据的最小单位。二进制数据中的一个“位”称为比特，用bit表示。一个二进制位有0或1两种状态，能表示2个十进制数。
字节B（Byte）：为了表达更多的信息，需要把多个二进制“位”构成字节，是计算机数据处理的最小基本单位，简写为B。每个字节由8个二进制“位”组成，即1B=8bit，可以表达0～256个十进制数。
在ASCII编码中，一个英文字母（不分大小写）占一个字节的空间，一个中文汉字占两个字节的空间。英文标点占一个字节，中文标点占两个字节。
字长（Word）：通常由一个或若干个字节组成。是计算机进行数据存取、加工和传送的数据长度。
字长是计算机一次所能处理信息的实际位数，它决定了计算机数据处理的速度，是衡量计算机性能的一个重要指标，字长越长，该机的性能越好。
（4）如何进行模拟/数字（A/D）转换？模拟信号转换为数字信号需经由取样、量化、脉冲编码三个过程，如图3-3所示。
图3-3 模拟/数字转换
1）取样。
①PAM脉冲幅值取样:取样点的脉冲幅值应与原输入信号的幅值相同；取样脉冲的宽度应为无穷小。
②取样脉冲的取样频率fs应高于模拟输入信号最高频率的2倍。
音频信号的频率范围为20Hz～20kHz,因此取样频率通常为44.1kHz，也有的用48kHz或96kHz的采样频率。
2）量化。
量化是用取样脉冲有限幅度的振幅值近似取代连续变化的模拟信号的振幅值。量化好比用一把“有刻度的尺子”（取样脉冲的有限振幅值）按四舍五入方法去读出对应时刻模拟信号振幅值的大小。
取样脉冲的有限振幅值（量化级）通常分为8bit级、16bit级，或者更多bit的量化级，这取决于系统的精确度要求。bit数越多，即“刻度”越精细，量化误差越小、失真越小，但是要求传输线路的带宽也更宽。数字音频的A/D转换器通常采用16bit或24bit的量化精确度。
3）编码。为适合数字网络传输，还需把各个时刻的取样的量化值变换成为可以传输的二进制码流，这个过程称为编码。其中最常用的是脉冲编码调制（PCM），数字编码信号称为基带信号。